基于BP神经网络的IGBT模块开关损耗求解

如何准确求解绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块的开关损耗值,是电力变换器性能和寿命研究中的关键问题之一。针对现有IGBT开关损耗模型难以准确求解开关损耗值的缺陷,引入了基于粒子群算法优化的误差反向传播(BP)前馈神经网络模型。将影响开关损耗的5个主要因素(集射工作电压、集电极电流、驱动电压、驱动电阻、结温)作为BP神经网络的输入向量,并采用粒子群算法优化网络的初始权值与阀值,通过共轭梯度法的学习规则加速收敛,从而获得开关损耗的精确求解值。该模型实现了在额定值范围内对各种工况下的IGBT模块开关损耗值的可靠预测,其在100组测试验证样本下所出现的最大误差比率为3.85%。     

隔直装置在220kV变电站的应用

直流输电采用单极大地返回方式运行,地铁杂散电流会导致直流偏磁现象的产生,为保证变压器安全稳定运行,需要利用变压器直流偏磁抑制装置控制流过变压器中性点的直流电流。文章介绍了变压器电容隔直装置的基本原理和优势,阐述了正常运行状态和系统故障时电容的投切控制逻辑与运行模式,结合实际现场应用,证明电容隔直装置可以有效减弱直流电流冲击,保证主变长时间正常稳定运行。     

110kV交流输电线路地面附近工频电场横向分布研究

当高压输电线路投入运行后,其电磁现象会对环境产生一定影响。文中根据相关标准,基于等效电荷法和矢量叠加原理,以110 kV交流输电线路为例,计算并分析了距地1.5 m平面的工频电场横向衰减特性。结果表明,110 kV单回、110 kV双回逆相序交流输电线路地面附近工频电场横向分布特点为:随着与线路中心距离的增加,工频电场强度先逐渐升高,而后逐渐减小;110 kV双回正相序交流输电线路地面附近工频电场横向分布特点为:随着与线路中心距离的增加,工频电场强度逐渐减小,最大电场强度位于线路中心。当有同塔双回或者多回路线路穿越城镇居民区时,应尽量采用逆相序排列,从而达到有效减小线路下方电场的目的。     

甚高频段特高压输电线路无源干扰求解

特高压输电线路工程的建设对于实现远距离电力系统互联十分关键,随着特高压输电线路工程的建设,其对线路临近的甚高频信号（30~300 MHz）的无源干扰问题亟待解决。针对矩量法计算量的局限性以及现有特高压输电线路甚高频无源干扰问题尚没有确定的求解方法的问题,建立了特高压输电线路无源干扰的面模型,提出了采用迭代物理光学法（iterative physical optics,IPO）对甚高频特高压无源干扰问题进行求解的思路。以甚高频频段（30~300 MHz）为例,根据IPO理论,对特高压输电线路模型中存在的不连续情况进行了修正,对该频段下的无源干扰问题进行了求解。研究表明,采用IPO方法可以实现对甚高频特高压输电线路无源干扰问题的求解,也为该问题的确定求解方法提供了可行的思路。     

基于智能优化算法的变电站电压无功控制策略研究

变电站自动电压控制（AVC）系统可通过优化无功资源分配有效改善变电站电压质量,减少系统有功损耗。在分析现行九区图控制策略的基础上,考虑到现行策略容易发生电容器组投切频繁的问题,提出一种基于引力搜索算法的变电站电压无功优化控制方法。该方法通过潮流优化计算,能得出有载调压变压器分接头档位和电容器组投入个数的最佳配置,达到减少设备动作次数的目的,有效延长设备使用寿命。     

基于物联网的变电站设备控制柜类湿度监测与风险评估系统

实现变电站设备控制柜类湿度信息的远程感知和智能诊断,对提升变电站设备运行安全和精益化运行水平具有重要的工程价值,本文基于物联网技术研制了一种变电站设备控制柜类湿度远程监测与预警系统。该系统采用模块化分布式采集、集中式管理的结构,包含湿度感知智能终端、协调通信模块、后台等三部分。研制的湿度感知智能终端的测量范围为0%~100%RH,测量精度为±2%RH,具备LoRa和CAN两种通信接口;提出了融合柜内外湿度信息的诊断模型,实现控制柜类湿度预警及控制柜加热器的状态诊断;后台分析软件基于B/S架构开发设计,采用多层级架构实现了视图层和业务层分离。模拟试验和现场应用结果表明研制的系统测量精度与诊断功能达到了设计目标,工作稳定可靠。本系统为变电站控制柜类湿度状态的远程监测与预警提供了技术支撑。     

三相电压源逆变器内部IGBT模块温度的求解及评估

三相电压源逆变器的工作性能、使用寿命等方面均与其内部绝缘栅双极晶体管(IGBT)模块温度直接相关,故求解及评估该逆变器中IGBT模块的温度对于确保逆变器系统的安全可靠运行具有重要意义。针对现有模型及方法难以求解IGBT模块温度的问题,本文借鉴直接法的思想,提出了一种新的简单实用的IGBT模块温度求解算法。基于拟合及插值算法,推导并建立了IGBT模块功率损耗模型;基于电热比拟理论,探讨并建立了集中参数的IGBT模块等效Cauer传热网络模型,并将传热微分方程差分化;最终,在同一电路仿真器中构建出IGBT模块温度的求解算法。在三相电压源逆变器的算例中,通过与英飞凌IPOSIM的温度计算结果对比,表明本文算法最大误差为3.01%,且温度变化趋势与IPOSIM基本一致,最后利用该算法评估了逆变器在不同负载工况下的IGBT模块温度,所得结果可为合理地进行三相电压源逆变器的散热设计、长期可靠性评估等服务。